KR101164342B1 - 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더, 산화방지제 및 프로필렌 단독 중합체를 포함한다. 본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물은 외관이 수려하고 용융강도가 우수하다.

Description

폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 제조 방법{Polypropylene resin composition and Preparation Method thereof}
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 외관이 수련하고, 용융 강도가 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 폴리프로필렌은 다른 수지에 비해 상대적으로 높은 강도와 우수한 기계적 성질을 가진 범용 플라스틱이며, 이러한 특성은 결정성과 고분자 사슬의 분자구조에 기인한다. 하지만, 폴리프로필렌은 상기 선형 사슬구조에 기인한 약한 용융강도로 인하여 다른 플라스틱 재료에 비해 발포, 진공성형　및 중공성형시 발포 배율이 낮거나 또는, 쉬트나 프리폼의 가열 도중 처짐현상(sagging)이 심하게 발생하여 만족할 만한 성형성을 확보하는데 어려움이 있다.
폴리프로필렌의 용융강도를 증가시키기 위한 여러 가지 방법이 제시되고 있으며, 특히, 미국 등록특허 제5416169호에는 비스(2-에틸헥실)퍼옥시디카보네이트와 선형, 결정성 폴리프로필렌을 혼합하고, 비활성 산소 조건하에서 70 내지 150 ℃로 반응시키는 폴리프로필렌의 제조 방법을 개시하고 있다. 하지만, 상기 제조 공정은 무산소와 같은 특정 조건이 요구되어 대량 생산에 제약이 있다.
또한, 국제 출원 특허WO 99/027007에는 용융강도가 높은 폴리프로필렌을 제조하기 위해서, 퍼옥시디카보네이트와 폴리프로필렌을 퍼옥시디카보네이트 분해 온도보다 낮은 온도에서 혼합하고, 다음으로, 상기 혼합물을 150 내지 300 ℃의 온도 조건에서 압출하는 방법을 개시하고 있다. 하지만, 상기 방법에 의해 제조된 폴리프로필렌은 외관의 황색변이 심하고, 압출기 투입시 호퍼 부분에서 수지 첨가물들 간의 뭉침 현상이 발생하여 균일한 특성을 가진 폴리프로필렌 수지를 제조하는데 어려움이 있다.
상기의 문제점을 해결하고자 본 발명의 목적은 퍼옥시디카보네이트의 안정성이 개선되어 압출시 뭉침현상이 발생하지 않고, 낮은 황색도 및 높은 용융강도를 나타내는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 양상은,
(a) 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더,
(b) 산화방지제, 및
(c) 프로필렌 단독 중합체를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
상기 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더에서 퍼옥시디카보네트의 함침 함량은 70 wt% 이상 일 수 있다. 또한, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 조성물에 대해 0.2 내지 5.0 wt%의 퍼옥시디카보네이트를 포함할 수 있다.
상기 퍼옥시디카보네이트는 디에틸퍼옥시디카보네이트, 디프로필퍼옥시디카보네이트, 이소프로필디카보네이트, 디부틸퍼옥시디카보네이트, 디에틸헥실퍼옥시디카보네이트, 디옥틸퍼옥시디카보네이트, 디테트라부틸시클로헥실퍼옥시디카보네이트, 디미리실퍼옥시디카보네이트, 및 디세틸퍼옥시디카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
상기 프로필렌 단독 중합체의 용융 지수는 1.0 내지 20 g/10min일 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 프로필렌-탄소수 2~10의 알파 올레핀 공중합체를 더 포함할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 용융 강도는 100 mN 이상일 수 있다. 또한, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 황색도는 10 % 이하일 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상은,
퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더를 제조하기 위해서 퍼옥시디카보네이트 및 폴리프로필렌 파우더를 혼련하여 함침하는 단계; 및
상기 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더, 산화방지제, 및 프로필렌 단독 중합체를 용융 반응시켜 압출하는 단계를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 퍼옥시디카보네이트가 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더에 대해 3 내지 15 중량부로 혼련될 수 있다.
상기 폴리프로필렌 파우더의 입자 크기가 1 mm 내지 5 mm일 수 있다.
상기 함침하는 단계에서 혼련 온도는 퍼옥시디카보네이트의 분해 온도보다 10 내지 15 ℃ 낮은 온도일 수 있다. 또는 상기 함침하는 단계에서 혼련 시간은 15 분 내지 3시간일 수 있다.
상기 산화방지제가 펠릿 타입일 수 있다. 또한, 상기 산화 방지제가 파우더 타입일 수 있다.
상기 파우더 타입의 산화 방지제는 압출하는 단계에서 측면 공급(side feeding)될 수 있다.
본 발명에 의한 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더는 퍼옥시디카보네이트가 다공성 폴리프로필렌 파우더의 기공 내에 함침 되기에, 상기 퍼옥시디카보네이트의 안정성을 개선시킬 수 있다. 또한, 폴리프로필렌 수지 조성물 내에서 퍼옥시디카보네이트 간의 분산성이 향상되고, 이들의 뭉침 현상이 발생하지 않아 폴리프로필렌 수지 조성물에 우수한 용융강도를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더를 이용하면, 산화 방지제와 퍼옥시디카보네이트의 접촉을 줄일 수 있어 폴리프로필렌 수지 조성물 외관의 황색변을 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 제조시 대기중에서 반응이 진행될 수 있기에 반응 분위기를 위한 특정 설비가 요구되지 않고, 일반 이축 압출기 등을 이용하여 저렴한 비용으로 대량 생산이 가능하다.
이하, 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더를 포함한다.
본 발명에서 상기 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더는 다공성 폴리프로필렌의 기공 내에 퍼옥시디카보네이트가 함침된 것을 의미하고, 이에 대한 제조 방법은 다음에 기술될 것이다.
상기 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더는 기공 내에 퍼옥시디카보네이트가 함침 되기에 보관시 낮은 반감기로 인하여 발생할 수 있는 퍼옥시디카보네이트의 불안정성을 개선시킬 수 있고, 퍼옥시디카보네이트 간의 분산성이 개선되어 폴리프로필렌 수지 조성물의 압출시 구성성분들 간의 뭉침 현상을 방지할 수 있다.
상기 퍼옥시디카보네이트 함침 함량은 70 wt% 이상일 수 있다. 상기 함침 함량은 순수 퍼옥시디카보네이트의 분해온도에서 무게감량과 이와 동일한 온도에서 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더의 무게감량을 비교하여 다음의 식으로 계산하였다. 상기 분해온도는 함침되는 순수 퍼옥시디카보네이트에 따라 변경될 수 있고, 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다.
퍼옥시디카보네이트 함침함량(wt%) = (퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더 무게 감량(w)/순수 퍼옥시디카보네이트 무게 감량(w))*100
상기 함침 함량이 70 wt% 미만이면 폴리프로필렌 수지 조성물에서 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더의 사용이 증가하여 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 비용이 증가되거나 또는 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더 간의 뭉침 현상이 발생할 수 있다.
상기 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더에서 퍼옥시디카보네이트가 디에틸퍼옥시디카보네이트, 디프로필퍼옥시디카보네이트, 이소프로필디카보네이트, 디부틸퍼옥시디카보네이트, 디에틸헥실퍼옥시디카보네이트, 디옥틸퍼옥시디카보네이트, 디테트라부틸시클로헥실퍼옥시디카보네이트, 디미리실퍼옥시디카보네이트, 및 디세틸퍼옥시디카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
상기 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더에서 폴리프로필렌 파우더는 입자크기가 1mm이상인 다공성 폴리프로필렌 파우더일 수 있고, 바람직하게는 1mm 내지 5 mm일 수 있다. 상기 다공성 폴리프로필렌 파우더의 입자크기가 1mm 미만인 경우에 상기 파우더 표면에만 퍼옥시디카보네이트가 존재하여 폴리 프로필렌 수지 조성물의 압출시 투입구 주변에 용융된 퍼옥시디카보네이트와 미세한 폴리프로필렌 파우더가 뭉쳐서 덩어리들이 발생할 수 있다.
상기 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더는 상기 폴리프로필렌 수지 조성물에 대해 퍼옥시디카보네이트가 0.2 내지 5.0 중량%가 되도록 폴리프로필렌 수지 조성물에 포함될 수 있다. 상기 퍼옥시디카보네이트가 0.2 중량% 미만으로 포함되면 폴리프로필렌 수지 조성물의 용융강도 향상이 나타나지 않고 연신 점도의 특성이 전단 박화로 나타날 수 있다. 5.0 중량%를 초과하여 포함되면 더 이상의 용용 강도의 개선을 얻을 수 없다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 산화 방지제를 포함할 수 있다. 상기 산화 방지제는 퍼옥시디카보네이트 및 폴리프로필렌의 자유라디칼과 반응하여 폴리프로필렌 수지의 황색도를 증가시킬 수 있으나, 상기 산화 방지제가 상기 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더와 함께 사용할 경우에, 퍼옥시디카보네이트와 산화방지제의 접촉 확률이 낮아져 폴리프로필렌 수지의 황색도를 크게 낮출 수 있고, 또한, 이러한 낮은 접촉 확률로 인하여 일반 대기 분위기에서 압출하여도 수지의 황색도를 낮출 수 있다.
상기 산화 방지제는 테트라크스[메틸렌 (3,5-디테트라부틸-4-하이드록시) 하이드로시나메트] 메탄, 옥타데시(3,5테트라부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 2,2'-메틸렌 비스-(4-메틸-6-터셜리 부틸 페놀), 3,5-디-테트라-부틸-4-2-6-디 테트라-부틸-파라-크레졸, 1,3,5-트리메틸-1,2,4,6-트리스(3,5-디-테트라-부틸-4-하이드록시벤졸)벤젠, 1,3,5-트리스(3,5-디-테트라-부틸-4'-하이드로시 벤질)-5-트리아진, 티오디프로피오네이트딜라우릴, 디미리스틸 티오디프로피오네이트, 디스테아릴 디오디프로피오네이트 및 트리스(2,4-디-테트라-부틸-페닐)포스파이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있으나, 이에 제한하는 것을 아니다. 또한, 산화방지제의 함량에 대해 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 상기 폴리프로필렌 수지 조성물에 대해 0.1 내지 2 중량%로 사용될 수 있다.
상기 산화 방지제는 펠릿 타입 또는 파우더 타입일 수 있고, 보다 바람직하게는 펠릿 타입일 수 있다. 상기 펠릿 타입의 산화 방지제는 퍼옥시디카보네이트와의 접촉 확률이 낮아 폴리프로필렌 수지 조성물의 황색도를 낮출 수 있다. 또한, 상기 파우더 타입 산화 방지제는 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 압출시 측면공급(side feeding)하여 폴리프로필렌 수지 조성물의 황색도를 개선시킬 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 용융지수 1.0 ~ 20 g/10min의 프로필렌 단독 중합체를 포함할 수 있다. 상기 폴리프로필렌의 용융지수가 1.0 g/10min 미만이면 압출 특성이 현저히 저하되고, 20 g/10min을 초과하는 경우 용융강도가 낮아질 수 있다.
또한, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 프로필렌-탄소수 2~10의 알파 올레핀의 공중합체를 더 포함할 수 있으며, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물에 대해 3 내지 30 중량%일 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 발명의 목적을 달성하기 위해서 첨가제를 더 포함할 수 있고, 구체적으로 내열안정제, 내후안정제, 대전방지제, 활제, 슬립제, 난연제, 안료, 염료 등일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 우수한 용융 강도를 나타낼 수 있고, 바람직하게는 용융 강도가 100 mN 이상일 수 있고, 더 바람직하게는 100 mN 내지 600mN 일 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물은 10 % 이하의 황색도를 나타낼 수 있다.
본 발명은 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 방법을 제공한다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 방법은 함침하는 단계 및 압출하는 단계를 포함한다.
상기 함침하는 단계는 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더를 형성하기 위해서 퍼옥시디카보네이트와 다공성 폴리프로필렌 파우더를 혼련하여 퍼옥시디카보네이트를 함침하는 단계이다.
상기 함침하는 단계는 퍼옥시디카보네이트가 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더에 대해 3 내지 15 중량부로 혼련될 수 있다. 상기 퍼옥시디카보네이트가 3 중량부 미만이면, 폴리프로필렌 수지 조성물에서 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더의 사용량이 증가하여 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 비용이 증가될 수 있고, 15 중량부를 초과하면, 폴리프로필렌 수지 조성물에서 과량의 퍼옥시디카보네이트에 의해서 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더 간의 뭉침 현상이 발생하여 압출시 균일한 특성을 가진 폴리프로필렌 수지 조성물을 얻기가 어려울 수 있다.
상기 함침하는 단계는 퍼옥시디카보네이트와 다공성 폴리프로필렌 파우더를 15분 내지 3시간 동안 혼련할 수 있고, 보다 바람직하게는 15 내지 1시간일 수 있다. 15분 미만으로 혼련시 퍼옥시디카보네이트의 혼합이 충분히 이루어지지 않아 상기 퍼옥시디카보네이트가 다공성 폴리프로필렌 표면에만 존재하게 되고, 이로 인하여 폴리프로필렌 수지 조성물의 압출시 열이 가해진 압출기 유입구의 호퍼 등과의 접촉으로 퍼옥시디카보네이트의 분해 반응이 시작될 수 있다. 또한, 상기 퍼옥시디카보네이트의 분해로 인하여 압출기 유입구에서 폴리프로필렌 수지 조성물의 구성성분들 간에 뭉침 현상이 발생될 수도 있다. 반면에, 3시간 동안을 초과하면 장시간 혼련으로 인하여 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 시간이 증가되어 생산비를 증가시킬 수 있다.
상기 함침하는 단계는 순수 퍼옥시디카보네이트의 분해 온도에서 10~15 ℃낮은 온도에서 혼련될 수 있다. 이러한 온도에서 상기 다공성 폴리프로필렌 파우더에 분해되지 않은 퍼옥시디카보네이트를 기공 내부로 균일하게 함침시킬 수 있고, 퍼옥시디카보네이트의 함침 함량을 개선시킬 수 있다.
상기 함침하는 단계는 퍼옥시디카보네이트의 반응이 수반되지 않아 혼련 분위기는 일반 대기 조건 하에서 이루어질 수 있다.
상기 함침하는 단계는 용제를 더 포함할 수 있다. 상기 용제는 퍼옥시디카보네이트를 용해하는 용제는 모두 사용 가능하고, 그 함량도 특별히 한정하지 않는다. 상기 용제는 예를 들어, 노난, 데칸, 도데칸, p-크시렌, 유동파라핀 등의 지방족 또는 환상의 탄화수소 또는 아세톤, 헥산, 케톤류 등이 있다.
상기 함침하는 단계는 리본믹서, 덤블러믹서, 니더 등 온도 조절이 가능한 혼련기 등을 사용하여 퍼옥시디카보네이트과 다공성 폴리프로필렌 파우더를 혼련할 수 있다.
상기 압출하는 단계는 상기 제조된 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더, 프로필렌 단독 중합체 및 산화 방지제를 용융 반응 시켜 압출하는 단계이다.
상기 산화 방지제가 펠릿 타입인 경우에는 압출하는 단계에서 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더 및 프로필렌 단독 중합체와 동일한 방식으로 압출기에 투입되어 압출되고, 상기 산화 방지제가 파우더 타입인 경우에는 압출하는 단계에서 압출기에 측면 공급(side feeding)되어 압출된다.
상기 압출하는 단계에서 온도 및 반응 시간은 본 발명의 목적에 부합되게 선택될 수 있고, 본 발명에서 특별히 한정하는 것은 아니다.
상기 압출하는 단계는 탠덤압출기, 단축압출기 및 2축압출기 등을 사용하여 펠릿화 할 수 있고, 또는, 측면 공급이 가능한 압출기일 수 있다.
이하 본 발명을 하기의 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하는 것은 아니다.
I. 퍼옥시디카보네이트 함침 파우더의 제조
[실시예 1~6]
다공성 폴리프로필렌 파우더(삼성토탈의 HY301 파우더)는 채를 이용하여 크기별로 분리하여 사용하고, 퍼옥시디카보네이트(악조노벨사(Akzo Nobel)의 P24L)및 상기 폴리프로필렌 파우더를 온도조절이 가능한 니더에서 주입하여 60RPM으로 회전하면서 퍼옥시디카보네이트 함침 파우더를 제조하였다. 제조후 퍼옥시디카보네이트 함침 파우더의 함침함량 및 뭉침현상을 평가하였다. 퍼옥시디카보네이트 함침 파우더의 성분 및 물성은 표 1에 제시하였다.
[비교예 1]
폴리프로필렌 파우더의 입자크기가 1 mm 미만인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조 평가하여 그 결과를　표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
퍼옥시디카보네이트의 함량이 20 wt%인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조 평가하여 그 결과를　표 1에 나타내었다.
[비교예 3]
　니더 혼련온도가 80 ℃인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조 평가하여 그 결과를　표 1에 나타내었다.
[비교예 4]
니더 혼련 시간이 10분인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조 평가하여 그 결과를　표1에 나타내었다.
II. 물성 평가 방법
1)함침함량　측정
Perkin-Elmer사 TGA-7을 이용하여 비활성 분위기하에서 80 ℃ 까지 승온(10 ℃/min) 후 1시간 동안 온도를 유지하여 퍼옥시디카보네이트의 분해에 의한 무게 감량을 측정하였다. 순수 퍼옥시디카보네이트의 분해온도에서의 무게감량과 상기 온도에서 퍼옥시디카보네이트 함침파우더의 무게감량을 비교하여 함침 함량을 측정하였다.
퍼옥시디카보네이트 함침함량(wt%) = (퍼옥시디카보네이트 함침 파우더 무게 감량(w)/순수퍼옥시 디카보네이트 무게 감량(w))*100
2) 뭉침현상 측정
퍼옥시디카보네이트 함침파우더를 종류별로 직경 25mm 유리병에 넣고 60 ℃ 오븐에서 30분 동안 방치후 상온에서 냉각하여 상하좌우로 흔들어 고착상태를 평가하였다. 또한 이축혼련기 압출시 투입구 부분의 상태를 확인하여 투입구 주변의 퍼옥시디카보네이트 함침 파우더 뭉침현상을 관찰하였다.
3) 분산성
뭉침 현상의 결과에 따라, 우수, 양호, 불량으로 평가하였다.
구성 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
퍼옥시디카보네이트(wt%) 10 10 10 10 5 15 10 20 10 10
1mm 미만 파우더(wt%) 90
1~2 mm 미만 파우더(wt%) 90 89.8 95 85 80 90 90
2~2.36 mm 미만 파우더(wt%) 90
2.36~2.8 mm 미만 파우더(wt%) 90
노르말 헥산(wt%) 0.2
혼련온도(℃) 60 60 60 60 60 60 60 60 80 60
혼련시간부(분) 30 30 30 30 60 30 30 30 30 10
함침함량(%) 82 93 95 98 96 85 95 86 54 88
뭉침현상 없음 없음 없음 없음 없음 없음 심함 매우심함 양호 심함
분산성 우수 우수 우수 우수 우수 우수 불량 불량 양호 불량
III. 폴리프로필렌 수지 제조
[실시예 7-8]
실시예 4의 방법으로 제조된 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더, 산화방지제 및 프로필렌 단독 중합체 1(삼성토탈(주)제 MI=1.7 g/10min)를 이용하여 표 2와 같은 조건으로 이축압출기에서 제립하였다. 제립후 용융지수, 용융강도, 연신점도, 황색도 및 분산성을 평가하였다. 펠릿타입 산화방지제(GCH사 제조 SIPAX B554G)는 Iganox 1010(Ciba사), Iganox 168(Ciba사) 및 Calcium sterare(Sun Ace사 SC-110) 5:5:4(무게비)의 비율로 뭉쳐놓은 형태를 사용하였다. 폴리프로필렌 성분 및 물성은 표 2에 제시하였다.
[실시예 9]
파우더 타입 산화방지제(Iganox 1010, Ibanox 168, Calcium sterare) 동일 함량을 측면공급(side feeding)하면서 압출기에서 폴리프로필렌을 제립한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 제조 및 물성 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[실시예 10]
프로필렌 단독 중합체 2(MI=10 g/10min)를 사용한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 제조 및 물성 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[실시예 11]
퍼옥시디카보네이트 함침 파우더의 함량을 30 wt% 사용한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 제조 및 물성 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[실시예 12]
프로필렌 단독 중합체 3(MI=25g/10min)을 사용한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 제조 및 물성 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[실시예 13]
파우더 타입 산화방지제를 사용한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 제조 및 물성 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[비교예 5]
퍼옥시디카보네이트를 사용하지 않은 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 제조 및 물성 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[비교예 6]
퍼옥시디카보네이트 함침 파우더를 사용하지 않고 순수 퍼옥시디카보네이트를 사용한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 제조 및 물성 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
IV. 물성 평가
1) 분산성
이축혼련기 압출시 용융지수를 측정하여 용융지수 편차가 10% 범위에 있을 때 양호하다고 평가하였다.
2) 용융지수 측정
ASTM D1238에 따라 230 ℃, 2.16 kg에서 측정하였다.
3) 용융강도
한국 특허 20-1999-0008553 및 10-2001-0030112등에 기재된 SMER(Samsung Melt Tension Rheometer)을 이용하여 200 ℃에서 모세관레오미터(capillary rheometer)의 다이를 통해 나오는 스트랜드를 180 ℃ 챔버(chamber) 온도에서의 용융강도를 측정하였다. 이때 다이의 L/D는 16이며, 가속비는 1mm/sec로 증가시켰다.
　4) 연신점도
TA사 ARES(Advanced Rheometer Expansion system)설비를 이용하여 EVF(Extensional Viscosity Fixture)키트를 장착하여 연신점도를 측정하였다. 180 ℃ 온도 및 변형율 1/s의 조건에서 측정하여 전단후화/전단박화 현상을 측정하였다.
5) 황색도
ASTM D1925　방법에 따라 측정하였다.
구성 실시예 비교예
7 8 9 10 11 12 13 5 6
폴리프로필렌 단독중합-1
(wt%)		 92.7 89.7 89.7 69.7 89.7 99.7 98.7
폴리프로필렌 단독중합-2
(wt%)		 89.7
폴리프로필렌 단독중합-3
(wt%)		 89.7
수지내 퍼옥사이드 함량(wt%) 0.7 1 1 1 3 1 1 1
실시예 4의 함침 파우더 함량(wt%) 7 10 10 10 30 10 10
순수 퍼옥시디카르보네이트 함량(wt%) 1
펠릿타임 산화방지제 혼합물(wt%) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
파우더 타임 산화방지제 혼합물(wt%) 0.3 0.3
용융지수
(g/10min)		 1.2 0.7 0.6 7.1 0.72 22 0.78 2 0.67
용융강도(mN) 214 282 319 101 298 60 265 35 305
연신점도 전단
후화		 전단
후화		 전단
후화		 전단
후화		 전단
후화		 전단
박화		 전단
후화		 전단
박화		 전단
후화
황색도(%) 2.3 2.9 2.1 2.4 3.5 2.8 22 1.7 19
분산성 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 불량
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더는 뭉침 현상이 적고, 높은 함침 함량을 나타내고 있다.
반면에, 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더의 제조시 혼련 온도가 상승하면 함침 함량이 낮아지고, 혼련 시간이 15분 미만인 경우에는 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더의 뭉침 현상이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물은 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더를 사용하여, 압출시 10% 이하의 황색도를 나타내고, 상기 수지 들간에 용융강도 편차가 적으면서 100mN 이상의 용융강도를 나타내고 있다.

Claims (16)

  1. (a)퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더,
    (b)산화방지제, 및
    (c)프로필렌 단독 중합체를 포함하고,
    상기 폴리프로필렌 파우더는 1mm 내지 5mm 입자 크기를 가진 다공성 폴리프로필렌 파우더인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더에서 퍼옥시디카보네트의 함침 함량이 70 wt% 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 수지 조성물이 폴리프로필렌 수지 조성물에 대해 0.2 내지 5.0 중량%의 퍼옥시디카보네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 퍼옥시디카보네이트가 디에틸퍼옥시디카보네이트, 디프로필퍼옥시디카보네이트, 이소프로필디카보네이트, 디부틸퍼옥시디카보네이트, 디에틸헥실퍼옥시디카보네이트, 디옥틸퍼옥시디카보네이트, 디테트라부틸시클로헥실퍼옥시디카보네이트, 디미리실퍼옥시디카보네이트, 및 디세틸퍼옥시디카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로필렌 단독 중합체의 용융 지수가 1.0 내지 20 g/10min인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 수지 조성물이 프로필렌-탄소수 2~10의 알파 올레핀 공중합체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 용융 강도가 100 mN 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 황색도가 10% 이하인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  9. 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더를 제조하기 위해서 퍼옥시디카보네이트 및 1mm 내지 5mm 입자 크기를 가진 다공성 폴리프로필렌 파우더를 혼련하여 함침하는 단계; 및
    상기 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더, 산화방지제, 및 프로필렌 단독 중합체를 용융 반응시켜 압출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 퍼옥시디카보네이트가 퍼옥시디카보네이트 함침 폴리프로필렌 파우더에 대해 3 내지 15 중량부로 혼련되는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법.
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    상기 함침하는 단계에서 혼련 온도가 퍼옥시디카보네이트의 분해 온도보다 10 내지 15 ℃낮은 온도인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 함침하는 단계에서 혼련 시간이 15 분 내지 3 시간인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 산화방지제가 펠릿 타입인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 산화 방지제가 파우더 타입인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 파우더 타입의 산화 방지제가 압출하는 단계에서는 측면 공급(side feeding)되는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1180403A (ja) 1997-09-11 1999-03-26 Jsp Corp 架橋ポリプロピレン系樹脂発泡体及びその製造方法
US6323289B1 (en) 1997-11-21 2001-11-27 Akzo Nobel Nv Extrusion process for enhancing the melt strength of polypropylene
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